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Additives enhancing supported amines performance in CO_(2)capture fromair

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SusMat 2023年第3期3卷 416-430页

作者： Yaozu Wang Yihe Miao Bingyao Ge Zhijun He Xuancan Zhu shanke liu Jia Li Lijun Yu College of Smart Energy Shanghai Jiao Tong UniversityShanghaiChina China-UK Low Carbon College Shanghai Jiao Tong UniversityShanghaiChina Research Center of Solar Power&Refrigeration School of Mechanical EngineeringShanghai Jiao Tong UniversityShanghaiChina Carbon Neutrality and Climate Change Thrust Society HubThe Hong Kong University of Science and Technology(Guangzhou)Nansha

The utilization of supported amines as adsorbents in direct air capture(DAC)has been demonstrated to be a promising strategy for the reduction of CO_(2)*** improve the performance of amine-based adsorbents,the incorporation of additives has been widely *** the present study,we conduct a comprehensive comparison of seven additives on tetraethylenepentamine-impregnated mesoporous silica as a representative amine-based *** results indicate thatminor molecularweight additiveswith hydroxyl groups show improved adsorption-desorption performance and increase oxidative stability.A proposed mechanism for these improvements is the combined physical and chemical promotion effects of hydroxyl *** a comprehensive review of existing literature,it is found that the effects of additives on amine-based adsorbents are dependent on factors,such as additive type,pristine adsorbent properties,incorporation method,and testing *** on these findings,it is recommended that future DAC systems prioritize the use of hydroxyl-containing additives,whereas higher CO_(2)concentration and temperature capture may benefit from the incorporation of additives without hydroxyl *** conclusions are expected to contribute to the design of efficient adsorbents for CO_(2)capture.

关键词： additives direct air capture hydroxyl groups supported amine adsorbents tetraethylenepentamine

High-precision potassium isotope analysis using the Nu Sapphire collision cell(CC)-MC-ICP-MS

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Science China Earth Sciences 2022年第8期65卷 1510-1521页

作者： Wenjun LI Mengmeng CUI Qiqi PAN Jing WANG Bingyu GAO shanke liu Meng YUAN Benxun SU Ye ZHAO Fang-Zhen TENG Guilin HAN Key Laboratory of Mineral Resources Institute of Geology and GeophysicsChinese Academy of SciencesBeijing100029China University of Chinese Academy of Sciences Beijing100049China State Key Laboratory of Lithospheric Evolution Institute of Geology and GeophysicsChinese Academy of SciencesBeijing100029China Nu Instruments WrexhamLL139XSUK Isotope Laboratory Department of Earth and Space SciencesUniversity of WashingtonSeattleWA98195USA Institute of Earth Sciences China University of Geosciences(Beijing)Beijing100083China

This study presents high-precision analyses of stable potassium(K)isotope ratio using the recently-developed,collision-cell multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry(CC-MC-ICP-MS,Nu Sapphire).The accuracy of our analyses is confirmed by measuring well-characterized geostandards(including rocks and seawater).Our results are consistent with literature values and a precision of 0.04‰(2SD)has been achieved based on multiple measurements of BCR-2 geostandard over a six-month *** also evaluate factors that may lead to artificial isotope fractionations,including the mismatches in K concentration and acid molarity between samples and bracketing standards,as well as potential *** the K adsorption capacity of AGW50-X8(200-400 mesh)is reduced with an increasing amount of matrix elements,less than 150µg K was loaded during the column *** evaluate the potential use of K isotopes as an archive of paleo seawater composition,δ^(41)K values of an international seawater standard(IAPSO),a Mn-nodule(NOD-P-1),and two iron formation standards(FeR-2 and FeR-4)are *** δ^(41)K value of IAPSO is consistent with other seawater samples reported previously,further substantiating a homogeneous K isotopic distribution in modern global *** K isotopes in Mn-nodule(NOD-P-1:−0.121±0.013‰)and iron formation samples(FeR-2:−0.538±0.009‰;FeR-4:−0.401±0.008‰)seem to be an effective tracer of their formation genesis and compositional changes of ancient *** results suggest that high-precision measurements of stable K isotopes can be routinely obtained and open up a large variety of geological applications,such as continental weathering,hydrothermal circulation and alteration of oceanic crust.

关键词： CC-MC-ICP-MS Potassium isotopes Geostandards Sample-standard bracketing method Low energy path

Rietveld structure refinement of microcline

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Rietveld structure refinement of microcline

中国科学院地质与地球物理研究所2015年度（第15届）学术年会

作者： shanke liu Key Laboratory of Mineral Resources Institute of Geology and GeophysicsChinese Academy of Sciences

Compared with single-crystal X-ray diffraction,extracting structural data from X-ray powder diffraction(XRPD)seems meaningless for minerals with an available single crystal,such as alkali ***,alkali feldspar is highly abundant on Earth,and the feldspar structure is important in ***,the potential of extracting structural parameters from powder diffraction data collected using conventional Bragg-Brentano XRPD(BB-XRPD)with CuKαradiation is worthy of ***-XRPD may be the most extensively used instrument in the laboratory and has a major advantage in terms of cost and ***,by combining the Rietveld method with the General Structure Analysis System(GSAS)of BB-XRPD,a microcline structure in a natural feldspar sample with two minor impurities was refined for the first *** extract high-quality structural data,a formula related to Si/Al-O bond lengths and Si/Al occupancies in terms of the crystal structure database and a new model are sequentially *** reliability of the structural data for such a low-symmetry phase as microcline is discussed and established by comparison with published single-crystal data.

关键词： microcline feldspar crystal structure Rietveld refinement X-ray powder diffraction

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金绿宝石矿床类型与成因机制

岩石学报 2022年第4期38卷 943-962页

作者：马垠策洪涛刘善科李杭马华东王威徐兴旺中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院地球科学研究院北京100029 广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室中山大学地球科学与工程学院广州510275 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082 新疆自然资源与生态环境研究中心乌鲁木齐830011

金绿宝石作为一种铍矿物,不仅能用于高新科技、军事、医疗等领域,也是一种珍贵的宝石。自十八世纪被发现以来,金绿宝石成因和矿床特征被广泛地关注与研究。本文梳理与归纳了金绿宝石矿物学特征、矿床类型与分布,并给出新的矿床划分方案... 详细信息

金绿宝石作为一种铍矿物,不仅能用于高新科技、军事、医疗等领域,也是一种珍贵的宝石。自十八世纪被发现以来,金绿宝石成因和矿床特征被广泛地关注与研究。本文梳理与归纳了金绿宝石矿物学特征、矿床类型与分布,并给出新的矿床划分方案;总结了金绿宝石矿床的形成机制和影响因素等方面研究进展及科学问题。金绿宝石矿床按照成因可分为四个大类,即熔体结晶类、变质成因类、交代成因类和风化成因类;而根据赋存岩石,可将金绿宝石矿床进一步划分为六种亚型,分别是花岗岩-伟晶岩型、变质伟晶岩型、蛇纹岩型、云母岩型、条纹岩型和砂矿型。金绿宝石可在高温的高分异花岗岩岩浆中直接结晶形成,主要与石英、长石、白云母、绿柱石等共生,也可见锌尖晶石、夕线石和红柱石;在高级变质条件下金绿宝石由绿柱石分解得到,在变质伟晶岩型中金绿宝石与长石和石英共生,而在蛇纹岩型中金绿宝石与硅铍石共生;由远端交代作用控制形成的条纹岩型金绿宝石常与萤石、硅铍石和塔菲石共生,而由近端交代作用控制形成的云母型金绿宝石则与金云母、绿柱石和硅铍石共生。金绿宝石矿床仍存在很多有待解决与深入探讨的科学问题:金绿宝石形成的温压范围比较大,可能存在不同晶体相;针对花岗岩-伟晶岩型和条纹岩型金绿宝石矿床研究不充分,金绿宝石矿床精细成矿模型仍不完善;构造运动和交代作用对云母岩型金绿宝石形成的控制未能讨论清楚;挥发分及助溶组分对金绿宝石形成所起的具体作用有待进一步探究。

关键词：金绿宝石铍矿床矿床分类矿床成因

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Obtaining optimal structural data from X-ray powder diffraction using the Rietveld method

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Obtaining optimal structural data from X-ray powder diffract...

阿尔金中段吐格曼北花岗伟晶岩型锂铍矿床多阶段岩浆-成矿作用

中国科学院地质与地球物理研究所2014年度（第14届）学术年会

作者： shanke liu He Li Jianming liu Division of Solid Mineral Resources Institute of Geology and Geophysics Chinese Academy of Sciences State Key Laboratory of Lithospheric Evolution Institute of Geology and Geophysics Chinese Academy of Sciences

Diffraction data of calcite were collected using a conventional Bragg–Brentano diffractometer, which is a convenient, low-cost, and highly popular in-house instrument, and its crystal structure was refined by the Rietveld method. This paper shows how one treats preferred orientation and how different refinement strategies affect the accuracy of the result.

关键词： calcite crystal structure refinement strategy preferred orientation

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岩石学报 2022年第10期38卷 3085-3103页

作者：李杭洪涛杨智全刘善科王学海马垠策牛磊徐兴旺三明学院建筑工程学院三明365004 工程材料与结构加固福建省高等学校重点实验室三明365004 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室北京100029 中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广州510275 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519000 新疆地质矿产勘查开发局第三地质大队库尔勒841000 中国科学院大学北京100049 中国科学院地球科学研究院北京100029

花岗伟晶岩型稀有金属矿床多阶段成岩成矿是近年来伟晶岩型矿床成因研究的热点与前沿问题。吐格曼北花岗伟晶岩型锂铍矿床是阿尔金中段地区近年来新发现的稀有金属矿床,一些伟晶岩脉发育并保存复杂的分带及多期多阶段的成岩成矿现象。... 详细信息

花岗伟晶岩型稀有金属矿床多阶段成岩成矿是近年来伟晶岩型矿床成因研究的热点与前沿问题。吐格曼北花岗伟晶岩型锂铍矿床是阿尔金中段地区近年来新发现的稀有金属矿床,一些伟晶岩脉发育并保存复杂的分带及多期多阶段的成岩成矿现象。本文在介绍吐格曼北锂铍伟晶岩中多期多阶段成岩成矿现象的基础上,选择ρ31伟晶岩脉中包含锡石与锂辉石角砾的白云母钠长花岗岩(20AE43-3)、ρ87伟晶岩脉深部的细晶花岗岩(ZK8702-79.3)与TC87探槽中发育含铌钽铁矿细晶花岗岩(20TC8701-1-1)及其中的含铌钽铁矿-白云母伟晶岩(20TC8701-1-2)开展锆石与铌钽铁矿的LA-ICP-MS测年研究。结果显示:1)ρ31伟晶岩脉中含锡石与锂辉石角砾的白云母钠长花岗岩锆石U-Pb年龄为436.0±1.1Ma;2)ρ87伟晶岩脉深部的细晶花岗岩锆石U-Pb年龄为415.4±1.5Ma;3)ρ87伟晶岩脉TC87探槽中含铌钽铁矿细晶花岗岩及其中铌钽铁矿-白云母伟晶岩的铌钽铁矿U-Pb年龄分别为434.6±2.8Ma与414.7±3.0Ma。综合前人发表的测试分析结果,本文指出吐格曼北锂铍矿区存在三期成岩成矿作用:468~454Ma、436~434.6Ma与415.4~414.7Ma。结合区域构造演化与花岗岩发育特征,我们认为吐格曼北锂铍矿区发育的三期锂铍花岗岩-伟晶岩成岩成矿作用分别形成于阿中地块与阿南地块的后碰撞伸展阶段、阿中地块与阿北地块的碰撞阶段以及阿尔金地块与东昆仑地块的后碰撞伸展阶段。

关键词：锆石U-Pb定年铌钽铁矿U-Pb定年稀有金属伟晶岩吐格曼北锂铍矿

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质子交换膜燃料电池水热管理特性研究

电源技术 2023年第3期47卷 341-347页

作者：姚安琪曹亚平刘单珂于立军上海交通大学中英国际低碳学院上海200240 上海交通大学智慧能源创新学院上海200240

质子交换膜燃料电池水热管理问题是影响电池输出性能的一个重要因素。建立了带冷却流道的三维、两相、非等温单直流道PEMFC模型,并运用计算流体力学(CFD)对燃料电池进行数值模拟,以温度、物质质量分数、膜水含量等水热管理关键因素揭示... 详细信息

质子交换膜燃料电池水热管理问题是影响电池输出性能的一个重要因素。建立了带冷却流道的三维、两相、非等温单直流道PEMFC模型,并运用计算流体力学(CFD)对燃料电池进行数值模拟,以温度、物质质量分数、膜水含量等水热管理关键因素揭示电池内部传质传热过程和电化学特性。同时研究了不同反应气体进气方式、冷却水流动方向及冷却水温度对PEMFC输出性能的影响,为燃料电池的水热管理优化、实现产业跃进式发展提供参考。结果表明:若燃料电池产物水未及时排除,阴极侧流道尾端易出现水淹现象;当PEMFC采用同向顺流或同向逆流模式时,当冷却水温度等于电池工作温度(353 K),膜温度和水含量分布较为均匀,燃料电池的输出性能较好。

关键词：质子交换膜燃料电池数值模拟水热管理冷却流道

富钾岩石静态水热法制取钾-硅复合肥的初步实验研究

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非金属矿 2008年第5期31卷 28-31页

作者：刘善科韩成刘建明李禾中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

通过静态水热法利用富钾岩石制取了钾-硅复合肥。同国内大多数研究小组单独从富钾岩石中提取钾需要分离等繁琐手段不同,我们采取了一种只需把反应物加热到一定温度,然后保温一定的时间后即可实现高提取率的方法,无须单独提取钾;水热合... 详细信息

通过静态水热法利用富钾岩石制取了钾-硅复合肥。同国内大多数研究小组单独从富钾岩石中提取钾需要分离等繁琐手段不同,我们采取了一种只需把反应物加热到一定温度,然后保温一定的时间后即可实现高提取率的方法,无须单独提取钾;水热合成的产物中不仅仅含钾和硅,而且也含有钙、镁、铁等元素。采用正交实验确定了不同温度区间内和同一温度条件下的最优化条件;通过正交结果分析表明,影响富钾岩石中钾和硅的溶出率最主要的因素是温度,其次是时间,石灰富钾岩石比以及水固比的影响相对较小。

关键词：静态水热法富钾岩石正交实验溶出率

钾长石在碱性条件下的蚀变机制及其蚀变产物托贝莫来石的纳米结构研究

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岩石学报 2020年第9期36卷 2834-2844页

作者：翟媛媛曾庆栋 HELLMANN Roland 刘善科刘建明南景博中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室北京100029 中国科学院地球科学研究院北京100029 中国科学院大学北京100049 CNRS and Universite Grenoble Alpes ISTerreGrenoble 38058 中国科学院深海科学与工程研究所深海地质与地球化学研究室三亚572000

钾长石在碱性流体蚀变过程中会形成层状铝硅酸盐等矿物,前人对其反应机制和反应产物进行了研究,但缺乏微观尺度尤其是纳米尺度的探讨。因此,作者对钾长石在极端碱性条件下(190℃,24h,初始p H=12.4)的蚀变机制及其蚀变产物层状硅酸盐托... 详细信息

钾长石在碱性流体蚀变过程中会形成层状铝硅酸盐等矿物,前人对其反应机制和反应产物进行了研究,但缺乏微观尺度尤其是纳米尺度的探讨。因此,作者对钾长石在极端碱性条件下(190℃,24h,初始p H=12.4)的蚀变机制及其蚀变产物层状硅酸盐托贝莫来石的显微结构开展了纳米尺度的研究。X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、能量色散光谱等观测结果显示,钾长石在碱性条件下水热蚀变所得到的产物主要为托贝莫来石、水钙铝榴石和方解石。高分辨率的透射电镜结果表明,在钾长石与次生矿物相的界面形成了纳米级的多孔非晶质层,且在空间上表现出结构的不连续性。界面溶解-再沉淀(CIDR)机制很好地解释了钾长石与次生矿物相界面的空间不连续性和非晶质层的形成。对蚀变产物中纤维状的托贝莫来石晶体进行显微结构表征,结果表明托贝莫来石的孔隙直径为0~160nm,平均孔径约为40nm;其构成的纳米孔隙和通道有利于增加周围流体中离子和气体的溶解度,并可能会影响局部化学平衡。这为层状铝硅酸盐作为自然界以及工业吸附材料和催化剂的更广泛应用提供了重要依据。

关键词：钾长石界面溶解-再沉淀非晶质层托贝莫来石纳米孔隙